500 MHz NMR-Spektrometerkonsole
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die altersbedingt notwendige Erneuerung und Erweiterung der 400 und 500 MHz NMR Geräte der zentralen Analytik haben sich für das gesamte Department in erwarteter Art und Weise als in höchstem Maße gewinnbringend bestätigt. Für die Vielzahl chemischer Synthesen und Analysen sind dabei 400 und 500 MHz Geräte das Mittel der Wahl, so dass eine große Zahl von Gruppen eine Vielzahl von herausragenden Ergebnissen hat produzieren können, die direkt durch das reibungslose Funktionieren solcher Geräte bedingt ist. Für die verschiedenen Substanzen waren (komplexizitätsabhängig) beide Feldstärken notwendig, zudem sind durch die Neuerung der erforderliche Durchsatz in Zusammenhang mit erweiterten Einsatzbereichen und Techniken erreicht worden. So sind die Entwicklung von neuartigen Photoschaltern mit herausragenden Eigenschaften und genaues Studium ihrer Schaltmechanismen in der Arbeitsgruppe Dube zu nennen, für die eine präzise und empfindliche Charakterisierung von Moleküldynamik gebraucht wurde. Im Arbeitskreis Knochel hat die Möglichkeit, neue NMR Konsolen zu verwenden, die Untersuchung von metallorganischen Reaktionen deutlich erleichtert und beschleunigt. Der Zeitgewinn und die einfache Bedienung der neuen Konsolen erleichtern die Forschungsarbeiten der Doktoranden und erlauben, ehrgeizige Projekte zu untersuchen, wie z.B. Cycloadditionen mit Organozinkpivalaten oder die direkte und schnelle Bestimmung von Enantiomerenüberschüssen, ein Arbeitsgebiet der Gruppe Trapp. Es konnten auf der Grundlage der neuen Geräte in der Gruppe Carell zwei neue Projekte begonnen werden, die viel Synthesechemie benötigten. Zum einen wurden isotopen- und fluor-markierte Nukleoside hergestellt und damit ganz neue Einblicke in die Reprogrammierungschemie von Stammzellen erhalten. In der Gruppe Langhals hat das neue Equipment eine erhebliche Rolle gespielt, um die sichere Identifikation multichromophorer Systeme zu gewährleisten. In der Gruppe Mayr/Ofial, die sich mit der Quantifizierung Polarer Organischer Reaktivität befasst, war die NMR-Spektroskopie die wichtigste Methode zur Strukturaufklärung der Reaktionsprodukte. Auch der Reaktionsverlauf Lewis Basen-katalysierter Reaktionen von Alkoholen mit ausgewählten Elektrophilen in der Gruppe Zipse konnte mit den neu angeschafften Geräten zum ersten Mal hochgenau quantitativ analysiert werden. In der Gruppe Trauner wurden die Geräte überaus erfolgreich zur Strukturaufklärung komplexer Naturstoffe genutzt, außerdem zur Charakterisierung von Intermediaten in mehrstufigen Naturstoffsynthesen sowie der Charakterisierung von Photoschaltern zur optischen Kontrolle zellulärer Prozesse. In der Gruppe Hoffmann-Röder werden die neuen Geräte nun standardmäßig für die vollständige Charakterisierung von Zwischenstufen und Zielmolekülen verwendet. Mit Hilfe des 400er NMRs gelang eine Unterscheidung von Alpha- und Beta-Rhamnosiden bei der Synthese rhamnosylierter Glycopeptide (1H-13C gekoppeltes HSQC). Die Arbeitsgruppe von Prof. Bracher hat die Geräte erfolgreich für Entwicklung und Optimierung niedermolekularer Wirkstoffkandidaten im Bereich der medizinischen Chemie genutzt. Zur Charakterisierung vielzähliger neuer "building blocks" und multifunktionaler peptid-ähnlicher Makromoleküle war die Anschaffung des neuen NMR Equipments in der Gruppe Wagner essentiell. Die Arbeitsgruppe von Prof. Wanner befasst mit der medizinisch-chemischen Entwicklung von Liganden für im ZNS vorkommende Neurotransmittertransporter. Für all diese Vorhaben wurden mittels organischer Synthesechemie zahlreiche neue Verbindungen synthetisiert, für die schnelles und störungsfreies NMR Equipment mit nutzerfreundlicher Bedienung und einem weiten methodischen Spektrum Voraussetzung war.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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An Eight-Step Synthesis of Epicolactone Reveals its Biosynthetic Origin. Nat. Chem. 7, 879–882 (2015)
Ellerbock, P.; Armanino. N.; Ilg, M. K.; Webster, R.; Trauner, D.
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Nat. Commun. 2015, 6, 8406. Sunlight Powered kHz Rotation of a Hemithioindigo Based Molecular Motor
M. Guentner, M. Schildhauer, S. Thumser, P. Mayer, D. Stephenson, P. J. Mayer, H. Dube
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Total Synthesis of the Leucosceptroid Family of Natural Products. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3807–3810
C. L. Hugelshofer, T. Magauer
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A Bioinspired Cyclization Sequence Enables the Asymmetric Total Synthesis of Dictyoxetane; J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 6420–6423
C. L. Hugelshofer, T. Magauer
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A high-yielding, strictly regioselective prebiotic purine nucleoside formation pathway; Science, 2016, 352 (6287), 833-836
S. Becker, I. Thoma, A. Deutsch, T. Gehrke, P. Mayer, H. Zipse, T. Carell
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Ambident Reactivity of Acetyl- and Formyl-Stabilized Phosphonium Ylides. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 11272–11281
P. A. Byrne, K. Karaghiosoff, H. Mayr
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Nucleophilicity Parameters of Stabilized Iodonium Ylides for Characterizing their Synthetic Potential. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10304–10313
S. Chelli, K. Troshin, P. Mayer, S. Lakhdar, A. R. Ofial, H. Mayr
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„A host genome-wide loss-of-function screen identifies effective chikungunya antiviral drugs”, Nature Commun. 2016, 7, 11320
A. Karlas, S. Berre, T. Couderc, M. Varjak, P. Braun, M. Meyer, N. Gangneux, L. Karo-Astover, F. Weege, M. Raftery, G. Schönrich, U. Klemm, A. Wurzlbauer, F. Bracher, A. Merits, T. Meyer
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Preparation of Solid Polyfunctional Alkynylzinc Pivalates with Enhanced Air and Moisture Stability for Organic Synthesis; Angew. Chem., Int. Ed. 2017
Chen, Y.-H.; Tuellmann, C. P.; Ellwart, M.; Knochel, P.
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Quantitative LC–MS Provides No Evidence for m6dA or m4dC in the Genome of Mouse Embryonic Stem Cells and Tissues. Angew. Chem. Int. Ed. 2017
S. Schiffers, C. Ebert, R. Rahimoff, O. Kosmatchev, J. Steinbacher, A.-V. Bohne, F. Spada, S. Michalakis, M. Müller, T. Carell
